科普：“数字化双胞胎”带来工业生产革新理念

新华社德国汉诺威４月２６日电（记者张家伟）２０１８年汉诺威工业博览会上，传统工厂的数字化转型成为各大参展商着力描绘的未来工业图景，其中一个重要概念就是所谓的“数字化双胞胎”。

“数字化双胞胎”这一拟人化概念，主要包括现实世界以及利用数字化技术营造的与现实世界对称的数字化镜像。

据德国西门子公司介绍，“数字化双胞胎”将现实世界中复杂的产品研发、生产制造和运营维护转换成在虚拟世界相对低成本的数字化信息，并进行协同及模型优化，以给予现实世界多种方案和选择。通过这对“双胞胎”的虚实连接，数据的不断迭代，模型的不断优化，进而获得最优解决方案。

在这届工博会上，西门子展台展示了一系列“数字化双胞胎”应用场景，无论是啤酒酿造，还是汽车制造，都有这种技术发挥的空间。中国企业博众精工科技股份有限公司在自动化生产解决方案上与西门子合作，其智能生产设备也在西门子的展台上展出。该公司欧洲区业务总监殷学飞介绍说，这台展出的设备也有一部分技术基于“数字化双胞胎”概念。

他告诉新华社记者：“通过‘数字化双胞胎’技术，产品设计之初就可以进行虚拟调试，调试好之后，也就是整台设备以及整个系统都认为可以了，我们再去组装。”

传统企业在研发过程中往往会花费巨资试验各个不同的实体样品性能，试验样品经常会损坏。生产的过程中，资源浪费和不平衡时常发生。产品维护过程中，由于可获得的数据有限，维护成本也居高不下。

殷学飞说，原来的产品设计方法是工程师设计完之后还要做一个样品出来，样品会有很多缺陷，针对它的缺陷再做设计变更，改进之后才能进行批量化生产，这个过程耗时费力。“但是有了‘数字化双胞胎’及其虚拟仿真系统之后，就可以基于软件完成这一步骤。系统将每个细节认证好之后，运行流畅了，我们直接就可以把这台设备做出来，然后只要再做１５％或者２０％这样少量的软件优化，设备就可以运行。”

“数字化双胞胎”所带来的效率提升有助缩短新机器和新生产线的调试周期，让产品在更短时间内上市。

殷学飞说：“现在我们的制造流程对时效性要求很高，以前一个产品可能需要一年之久，尤其像我们的智能装备，从设计、打样、再到批量生产，要很长时间，而基于‘数字化双胞胎’这套系统来缩短交付时间之后工厂的交货效率就会提高。”

目前“数字化双胞胎”技术在大型企业，比如汽车企业中使用更多，尤其是在德国，未来这种技术也会逐渐有一些细分功能，以便更好地适应不同行业间的差异化需求。